[发明专利]一种风速传感器及风速检测装置

说明书

本发明公开了一种风速传感器及风速检测装置，所述风速传感器包括：固定座；悬臂梁，其一端设置在所述固定座上，所述悬臂梁在外力作用下发生弯曲变形；石墨，其设置在所述悬臂梁的一侧，所述石墨的电阻随所述悬臂梁弯曲变形而变化；质量块，其设置在所述悬臂梁的另一端，所述质量块用于增加所述悬臂梁质量以降低谐振频率。本发明提供的一种风速传感器，其结构简单、制作工艺极其简单、性能可靠、价格低廉，可自驱动，可有效的监测风速大小与方向，可有效判断环境风速，解决现有技术中常见的风速传感器缺点是制作成本高、系统复杂；采用石墨作为传感材料，其主要优点是价格便宜，容易制备及批量生产，而且可以通过铅笔任意绘制石墨图案，方便简单。

技术领域

本发明涉及传感器领域，具体涉及一种风速传感器及风速检测装置，可应用于环保以及工业自动化技术领域中。

背景技术

风速传感器是把风速的物理信号转换为电信号输出，从而实现风速的测量。目前，传统的风速传感器根据工作原理大致可以分为三种：压电式、电容式、压阻式。其中，压电式风速传感器的材料价格比较高昂，而且制备复杂；电容式风速传感器的输出信号很小，不易于信号的输出及转换；压阻式风速传感器的机理虽然比较简单，但目前主要是基于硅压阻的传感器，其制作工艺以及所需设备比较复杂，成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种风速传感器，其结构简单、制作工艺极其简单、性能可靠、价格低廉，可自驱动，可有效的监测风速大小与方向，可有效判断环境风速，解决现有技术中常见的风速传感器缺点是制作成本高、系统复杂；采用石墨作为传感材料，其主要优点是价格便宜，容易制备及批量生产，而且可以通过铅笔任意绘制石墨图案，方便简单。

本发明还提供了一种风速检测装置，其具有上述的风速传感器。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于石墨电阻的风速传感器，采用了如下所述的技术方案：

一种风速传感器，其包括：

固定座；

悬臂梁，其一端设置在所述固定座上，所述悬臂梁在外力作用下发生弯曲变形；

石墨，其设置在所述悬臂梁的一侧，所述石墨的电阻随所述悬臂梁弯曲变形而变化。

作为本发明提供的风速传感器的一种改进，所述悬臂梁的长度范围为5mm-50mm，其宽度范围为5mm-50mm。

作为本发明提供的风速传感器的一种改进，所述悬臂梁材质为纸张或柔性塑料。

作为本发明提供的风速传感器的一种改进，所述纸张为打印用纸张。

作为本发明提供的风速传感器的一种改进，所述风速传感器还包括质量块，其设置在所述悬臂梁的另一端，所述质量块用于增加所述悬臂梁质量以降低谐振频率。

作为本发明提供的风速传感器的一种改进，所述质量块的质量为0.1mg-10mg。所述质量块材质为高密度的金属。

作为本发明提供的风速传感器的一种改进，所述风速传感器还包括处理电路，其通过导线与所述石墨电性连接，所述处理电路用于测试当前石墨的阻值以及根据所述石墨的阻值计算出外力大小。

作为本发明提供的风速传感器的一种改进，所述导线材质为铝、金、铜及银中的任一种。

作为本发明提供的风速传感器的一种改进，所述石墨是通过铅笔绘制在所述悬臂梁上的。

作为本发明提供的风速传感器的一种改进，所述石墨图案形状为U型、V型、M型中的任一种。

一种风速检测装置，其具有任意一上述的风速传感器。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：